© 8next.com (відповіді, перероблене і доповнене)
Вправа 383
|
Діаграма Венна |
||
|
Відмінне |
Спільне |
Відмінне |
|
ступінь окиснення |
заряд йонів |
|
|
Поняття є умовним числом, пишуть знак і значення, у формулах знак (+,–) перед символом елемента, не завжди співпадає з валентністю. |
Позначаються арабськими літерами, збігаються у найпростіших сполуках. |
Поняття з означення йонів, пишуть значення і знак, у формулах знак (+,–) після символу елемента, співпадає з валентністю.
|
З позитивним ступенем окиснення:
HNO3 (H+1N+5O3-2), HNO2 (H+1N+3O2-2), N2O5 (N2+5O5-2), N2O3 (N2+3O3-2)
З негативним ступенем окиснення: NH3 (N-3H3+1).
| Хімічний елемент | О | Cl | P | Na | Ca | Pb | Al |
| Номер групи | 16 | 17 | 15 | 1 | 2 | 14 | 13 |
| Вищий ступінь окиснення | +2 | +7 | +5 | +1 | +2 | +4 | +3 |
| Проміжний ступінь окиснення | — | +5, +3, +1, 0 | +3,0 | — | — | +2 | — |
| Нижчий ступінь окиснення | –1 | –1 | –3 | 0 | 0 | 0 | 0 |
|
Закис вуглецю — С3O2
Закис заліза — FeO
Закис азоту — N2O
|
Окис вуглецю — CO
Окис заліза — Fe2O3
Окис азоту — NO
|
Двоокис вуглецю — СO2
Двоокис азоту — NO2
|
Контрольні запитання
1. Дайте визначення поняттю «ступінь окиснення». Ступінь окиснення — це умовний заряд на атомі, в молекулі або кристалі, обчислений з припущенням, що всі спільні електронні пари повністю зміщені в бік більш електронегативного елемента.
2. У чому полягає спільність і відмінність понять «ступінь окиснення» і «валентність»?
Спільність: валентність визначається числом спільних електронних пар і ступінь окиснення обчислюється з припущення про зміщення електронних пар. У багатьох сполуках абсолютна величина ступеня окиснення співпадає з їх валентністю.
Відмінність: Валентністю називають число ковалентних зв'язків (спільних електронних пар), якими атом з'єднаний з іншими атомами, тому поняття "валентність" застосовують для сполук молекулярної будови. Для всіх класів сполук (молекулярної і немолекулярної будови), незалежно від виду хімічних зв'язків (ковалентний, йонний, металічний тощо), застосовується більш універсальне поняття "ступінь окиснення". Це поняття умовне для речовин молекулярної і атомної будови, для них реального змісту воно не має.
Валентність визначається тільки числом ковалентних зв'язків без врахування полярності утворених зв'язків, тому немає знаку і набуває значення від I до VIII. Ступінь окиснення, на відміну від валентності, може мати позитивне (+), негативне (-) і нульове значення. Ступінь окиснення у простих речовинах дорівнює нулю, а валентність відмінна від нуля.
3. Як можна визначити вищий, нижчий та проміжні ступені окиснення елементів за Періодичною системою?
Вищий ступінь окиснення дорівнює номеру групи в Періодичній системі.
Нижчий ступінь окиснення неметалічних елементів дорівнює номер групи мінус 8, а металічних - 0.
Різні проміжні ступені окиснення можуть виявляти неметалічні елементи завдяки промотуванню електронів (пригадайте збуджений стан атома: можливий в атомах, у яких є вільні орбіталі і електронні пари), в результаті чого на зовнішньому рівні атомів може бути розташоване різне число неспарених електронів, які атом може віддавати.
4. Чому дорівнює нижчий ступінь окиснення металічних елементів? Дорівнює 0.
6. Який ступінь окиснення елементів у простих речовинах? Дорівнює 0. Чому він саме такий? Ступінь окиснення також вказує на полярність хімічних зв'язків, а в молекулах простих речовин хімічні зв'язки неполярні.
Завдання для засвоєння матеріалу
Вправа 1. Визначте валентність і ступінь окиснення всіх елементів за наведеними структурними формулами:
| приклад | а) | б) | в) | г) | д) |
| валентність |
N (III), Br(I) |
C (IV), H (I), Cl (I) |
H (I), S (II) |
S (IV), Cl (I) |
P (V), F (I) |
|
ступінь окиснення |
N(+3), Br(-1) |
C(+4), H(-1), Cl(-1) |
H (+1), S (-2), |
S (+4), Cl (-1) |
P (+5), F (-1) |
Число рисок, що відходять від символу хімічного елемента і є його валентністю.
Вправа 2. За положенням елементів у Періодичній системі визначте можливі валентності й ступені окиснення:
| Приклад | Валентність | Ступені окиснення |
| а) Калію; | (I) | (+1), (0) |
| б) Магнію; | (ІІ) |
(+2), (0) |
| в) Брому; | (VII), (I), (III), (V) |
(+7), (-1), (+5), (+3), (+1), (0) |
| г) Фосфору; | (V), (III) |
(+5), (-3), (+3), (0) |
| д) Сульфуру. | (VI), (II), (IV) |
(+6), (-2), (+4), (+2), (0) |
Вища валентність хімічного елемента співпадає з номером групи, в якій розміщений елемент.
При визначенні можливих значень валентності і проміжних значень ступенів окиснення візьміть до уваги промотування електронів (збуджений стан атома).
Вправа 3. Визначте ступені окиснення елементів у сполуках з Гідрогеном:
C-4H4+1, N-3H3+, H+2S-2, H+Cl-, Ca+2H2-.
Ступінь окиснення Гідрогену у більшості сполук дорівнює +1, а в сполуках з металами (гідридах) дорівнює -1.
Вправа 4. Визначте ступені окиснення елементів у речовинах:
а) Al+3F3-, Ba+2Cl2-, Ca+2S-2, K+3P-3, Sn+4О2-2;
б) I20, N2+3O3-2, Pb+4Cl4-, Cl2+7O7-2, Sb+3Cl3-;
в) Сl+3F3-, Na+F-, P40, Fe+2I2-, Mg+2S-2;
г) C+4F4-, Ca0, C+4S2-2, Al4+3C3-4, P+5Cl5-;
д) Fe+2S-2, I+Br-, Te+4Сl4-, S+6F6-, N+3F3-;
е) C+4S2-2, Xe+8O4-2, C+4Cl4-, P+5Cl5-, Mn+72O7-2.
Вправа 5. Наведіть формули речовин, у яких ступені окиснення Гідрогену й Карбону дорівнюють їхнім валентностям.
|
Валентність Гідрогену І |
Валентність Карбону ІV |
Валентність Карбону ІV і Гідрогену I |
| CH4+1, H+1Cl, CаН2-1 |
C+4O2, С-4Н4 |
C-4H4+1, H2+1C+4O3 |